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生些查兰! 唑堡主堡壅 兰坚! 垫查垄塑垒塾蔓窒塑鳖鱼主塑窒旦塑窒 论文题目：x m l 技术在网络教育资源整合中的应用研究 专业：计算机软件与理论 硕士生：彭利民 指导老师：郭清顺高级工程师 摘要 网络教育资源种类繁多，形态各异。如何有效整合网络教育资源以使其为教学所用 已经成为远程教育研究领域的一个重要课题。本文从网络教育资源分布特点出发，通过分析 网络教育资源的现况，应用最新的) 眦，技术和网络教育资源标准去研究网络教育资源整合中 的问题，并提出了一个网络教育资源整合框架( e r i f ) 。在该整合框架下，通过分布的应用 程序代理，提取分布的教育资源库中的资源数据信息，并将此数据信息转换为符合教育资 源建设技术规范中教育资源的元数据标准，然后将转换后的资源元数据信息，生成基于 瑚l 的数据交换格式( d x f ) 的报文，并将此报文通过网络传输到资源整合服务器( r i s ) 实现对网络教育资源信息的整合。通过网络教育资源整合框架，使分布的教育资源库和教育 资源整台服务中心有机互连，形成一个教育资源集约式管理与分布式存储的网络教育资源共 建共享模式，从而达到资源建设、资源共享与资源应用的最佳解决方案。 关键字：整合，x 虬，元数据，e r i f ，网络教育资源 中山太学2 0 0 4 硕士论文 x m l 技术在网络教育资源整合中的应用研究 t i t l e ：s t u d y i n gn e t w o r ke d u c a t i o nr e s o u r c e si n t e g r a t i o nb y a p p l y i n gx m lt e c h n i q u e m a j o r ：c o m p u t e rs o f t w a r ea n dt h e o r y n a m e ：p e n g1 im i n s u p e r v i s o r ：s e n i o re n g i n e e rg u oq i n gs h u n a b s t r a c t n e t w o r ke d u c a t i o nr e s o u r c e sh a v em a n yk i n d so fc a t e g o r i e s ，a n d b e h a v eh e t e r o g e n e o u s l yi nf e a t u r e 。h o wt oi n t e g r a t en e t w o r ke d u c a t i o n r e s o u r c e sf o r t e a c h i n g a n d e d u c a t i n gb e c o m e s a n i m p o r t a n ts t u d y i n g c o n t e n ti nt h el o n g r a n g ee d u c a t i o nr e a l m 。t h e p a p e rr a i s e saf r a m e w o r k f o r i n t e g r a t i n gn e t w o r ke d u c a t i o n r e s o u r c e s ，b y e x p l o r i n g t h e d i s t r i b u t i n gc h a r a c t e r i s t i c s o fn e t w o r ke d u c a t i o n r e s o u r c e s ：a n d a n a l y z i n gt h e i rc u r r e n tc o n d i t i o n s ：t h e na p p l y i n gl a t e s tx m lt e c h n i q u e a n dn e t w o r ke d u c a t i o n r e s o u r c e ss t a n d a r dt o s t u d yt h ep r o b l e m so f i n t e g r a t i n g n e t w o r ke d u c a t i o n r e s o u r c e s 。u n d e rt h e f r a m e w o r k ， a b s t r a c t i n gr e s o u r c em e t a d a t ai n f o r m a t i o nb yu s i n gt h er e s o u r c e ss y s t e m p r a c t i c a lp r o g r a m a g e n t ：a n dc o n v e r t i n gr e s o u r c em e t a d a t ai n f o r m a t i o nf o r m e a s u r i n gu pt or e s o u r c e ss t a n d a r do f e d u c a t i o nr e s o u r c e b u i l d i n g 2 蔓坐壁苎羔坚兰堡圭丝! l 一 兰丝兰苎查垄壁垒墼! 童塑鳖鱼! 箜生旦笪壅 t e c h n i q u en o r m ，t h e nt r a n s f o r m i n gt h er e s o u r c e s t a n d a r dm e t a d a t a i n f o r m a t i o nc h a n g e di n t om e s s a g eo fd a t ae x c h a n g ef o r m a tb a s e d o n x m l ， a tl a s tt r a n s m i t t i n gt h em e s s a g et or e s o u r c e si n t e g r a t i o ns e r v e rc e n t e r t or e a c ht h ea i mo f i n t e g r a t i n gi n f o r m a t i o no fd i s t r i b u t i n gn e t w o r k e d u c a t i o n r e s o u r c e s 。t h r o u g ht h ef r a m e w o r ko fn e t w o r ke d u c a t i o nr e s o u r c e s i n t e g r a t i n g ，m a k i n gt h ed i s t r i b u t i n ge d u c a t i o nr e s o u r c e sd a t a b a s et o c o n n e c tw i t ht h e i n t e g r a t i n ge d u c a t i o nr e s o u r c e s c e n t e r ，d e v e l o p a b u i l d i n ga n ds h a r i n gn e t w o r ke d u c a t i o nr e s o u r c e sc o l l e c t i v e l ym o d u l eo f m a n a g i n gr e s o u r c ei n f o r m a t i o nc o n g r e g a t i o n a l l ya n d s t o r i n gr e s o u r c e s w i d e s p r e a d i n e v e r y w h e r e ，s u c c e s s f u l l y a c h i e v e e x c e l l e n ts o l u t i o n p r o j e c to fr e s o u r c e sb u i l d i n g ，r e s o u r c e ss h a r i n gc o m m o n i ya n dr e s o u r c e s a p p l y i n g 。 k e yw o r d s ：i n t e g m e 、x m l 、m e t a d s t 8 、e r f 、 n e t o l 盘e d l l c a 峋r e s 咖n 随 3 中山大学2 0 0 4 硕士论文x m l 技术在网络教育资源整合中的应用研究 日u 舌 网络教育作为一种能延伸拓展学习时空的教育形式，自1 9 9 8 年以来，在我 国取得了飞速的发展，很多的企业、学校和机构都具备了网络教学的规模。到 2 0 0 2 年为止，我国已经有6 7 正规的网络教育学院“1 。可是在网络教育行业火爆 的背后，潜在着一个制约其进一步发展的瓶颈，即各层的学校缺乏必要的网络教 学资源，甚至一些地方，因网络教育资源的缺乏，使得投入大量资金装配好的校 园网无法发挥作用，造成设备的闲置和浪费。另一个方面，由于我国大部分地区 教育资源都是分布存储在各个学校或区域内的各个资源站点啪，不便于发现。同 时由于我国早期没有制定网络教育的技术标准，使得各网络教育资源管理系统的 资源自成体系，无法实现有效交流和共享，教育资源利用率低，存在着严重的浪 费状况。在这种形式下，如何共享和发现现有的网络教育资源，有效管理分散 存储的网络教育资源并加以共享，促进各教育资源管理系统之间的数据共享，提 高教育资源检索的效率与准确度，对于发展我国的网络教育意义重大。 网络教育资源整合就是将各个教育资源管理系统中的资源信息，按照可行的 教育资源标准进行有机的整合集成，从而实现各个教育资源子系统的资源信息共 享的过程。本文借助) 咖。在网络信息交互和传输中的优势，提出了一个基于x m l 的网络教育资源整合框架，通过该整合框架，使分布的资源库和教育资源整合中 心有机互连，形成一个资源集约式管理与分布式存储的网络教育资源共建共享模 式，从而达到资源建设、资源共享与资源应用的最佳解决方案。 为了清晰的阐述网络教育资源整合方案，本文共分五部分进行详细的介绍， 具体如下： 第l 章主要对论文中相关的技术和标准如x 札技术、元数据和网络教育资 源相关标准等做了概括性的介绍。 第2 章对网络教育资源整合解决方案研究进行了概括性的论述。主要从我 国的网络教育资源现况出发，结合国内外网络教育资源整合的研究现况，通过分 析我国进行网络教育资源整合的难点，借助x m l 在信息描述、信息交换、结构化 4 中山大学2 0 0 4 硕士论文 x m l 技术在网络教育资源整台中的应用研究 的特点和结构化验证等优势，提出了基于x m l 的网络教育资源整合解决方案。 第3 章是论文的主要内容，首先从网络教育资源整合框架( e r i f ) 的体系结 构、工作机制和e r i f 内的交换信息内容对基于x m l 的网络教育资源整合框架 ( e r i f ) 进行了详细的介绍；然后从分布的应用程序代理的设计结构、要求、基本 功能、代理内部的工作机制和教育资源元数据标准之间的转换进行了分析；教育 资源整会服务器是网络教育资源整合框架中的核心部分，在本章的后面对论文提 出的资源整合服务器的结构和设计要求、功能和如何完成) 凸也文档的存储进行了 分析。通信机制是教育资源整合框架中的重要部分，在本章的最后，从通信的建 立、通信的相关协议、通信内容的格式和结构、通信内容的种类和通信的安全性 保证等方面进行了详细的介绍。 第4 章本章运用一个简单的原型系统对网络教育资源整合方案进行具体的 说明，首先介绍原型系统的体系结构，然后讲述原型系统的通信对象，最后阐述 该原型系统的实现。 第5 章是文章的结尾。对论文提出的方案进行了总结，同时对方案的应用 价值进行了分析，最后对下一步的工作进行阐述。 5 中山大学2 0 0 4 硕士论文 x m l 技术在网络教育资潭整合中的应用研究 第一章论文中相关的技术和标准 1 1x m l 技术 订u e x t e n s i v em a r k u pl a n g u a g e ) 是一种新的可扩展的标识语言 4 t ，在数据表 示和数据交换上越来越受到重视，同时它也是用于w e b 开发的一项新的技术， 利用它我们可以通过i n t c m e t 创建并发布信息。x m l 借助定义自我描述的文档架 构，以及x s l 、x l i n k 、d o m 、s a x 、r d f 、x q l 等附加标准的支持，将i n t e m e t 由信息网络改造成整体运作平台、资源无限的知识库。应用x m l ，除了可以在 不同系统之间交换信息之外，还可以实现遵循不同教育资源元数据规范的资源信 息互相转换，极大方便了资源库系统之间资源信息的交换。 1 1 1x m l 的发展 x m l 起源于s g m l ( s t a n d a r d g e n e r a l i z e dm a r k u p l a n g u a g e 。换句话说，你可 以既使用x m l 也可以使用s g m l 来创建自己的描述性文档阳。这两种语言都使 用文本标识( t a g s ) 来描述数据以供其他应用使用。有了x m l ，它们可以正确 的读取信息并对数据进行一些有趣的操作。 1 1 2x m l 的语法 x m l 定义了用来描述你的数据的语法，和其他的标识语言有所不同，x m l 对 大小写是敏感的，同时x m l 不会忽略空格。一个x m l 文档只含有一个根元素，并 且所有的子元素都被正确地放在父元素中，这样的x m l 具有良好的风格。下面就 是一段风格良好的x m l 文档示例 4 1 ( h a m b u r g e r x m l ) 。 8 中山大学2 0 0 4 硕士论文 x m l 技术在网络教育资源整合中的应用研究 ，。| 。 h a m b u r g e r 1 洲f a t = d r e a mo 矿 酬b u r g e r 。酾缫赣裂露枣i 鼬龋d j 孽j 、鬻孵麓磐鬻謦黪爹 攀- 鬻謦骥羹l 羹謦蘩鬻蒸蒸罄i i i 潮黼赫萄蘸裁藤蒺粪麟豢i j 、一，。一i i c 。 、 1 1 3x m l 的使用 禽。_ 日e 如溺龋鬃漏醺参蘸鬻热誊i i i _ 叠毫j 蠹囊董。蓦i 毒j 。 ：1 1 ；。蘩l 蒸鬻萎鬟囊蠢釜蘩囊渗j 毫鬻警曩一 鎏豢鬻黼涨繁蒸攀鬻 要用好x m l ，我们要能编程处理x m l 文件。w 3 c 定义了一种软件模型 叫”x m l 处理器”。它能够读x m l 文档并提供对其内容和结构的访问。微软最 主要的x m l 处理器叫做m i c r o s o f t 讧郴x m l ) 。使用一个标准的x m l 女h 理器，你可以通过编程读各种x m l 文档，访问任何元素、元素内容或是元素 属性。 1 1 4 咀。文档的验证技术 x m l 为描述结构良好的文档提供了一整套灵活的语法。正因为它的这种灵 活性，我们需要一些方法来确认某一种特殊类别的x m l 文档都有我们所预计 一种格式。目前。讧l 的验证技术有x m l s c h e m a 和d t d ( 文档类型定义) 。 x _ m ls c h e m a 一个s c h e m a 通常是一组为了描述一类给定的x m l 文档而预先定好的规 则。它定义了可以在指定x m l 文档中出现的各个元素以及和某个元素相关的 若干属性。它f 司时定义了关于x m l 文档的结构化信息，比如哪几个元素是其 他元素的子元素，子元素出现的顺序和他们的数量。它还可以定义一个元素是 否为空，能否包含文本或者属性是否有默认值。 9 中山大学2 0 0 4 硕士论文x m l 技术在网络教育瓷源整台中的应用研究 文档类型定义( d o c u m e n tt y p ed e f i n i t i o n s ) d t d 语言是为了定义s g m l 文档的确认规则而专门开发的。因为x m l 是 s g m l 的一个子集，所以d t d 也可以用来定义x m l 的确定规则。与x m l s c h e m a 不同，一个x m l 处理器可在运行时用d t d 来确定一个x m l 的合法性。 1 1 5x m l 处理器( a h ) 技术 为了有效的使用x m l ，你必须通过编程来访问数据。目前有两种弼主要的 a p i 已经得到了广大开发者的广泛使用。它们分别是：d o m ( d o c u m c n to b j e c t m o d e l ) 和s a x ( s i m p l c a p i f o rx m l ) 。 d o m 文档对象模型 d o m 是一种通过编程方式对x m l 文档中数据及结构进行访问的标准【4 】。 d o m 是基于x m l 文档在内存中的树状结构。当一个x m l 文件被装入到处理器 中时，内存中建立起一棵相应的树。d o m 还定义了用来遍历一棵x m l 树和管 理各个元素、值和属性的编程接口( 包括方法和属性的名字) 。 s a x 简单应用程序接口 s a x 是一种非常简单的x m la p i ，它允许开发者使用事件驱动的x m l 解析。 与d o m 不同，s a x 并不要求将整个x m l 文件一起装入内存。它的想法十分的 简单，一旦x m l 处理器完成对x m l 元素的操作，它就立刻调用一个你自定义 一个事件处理器及时的处理这个元素和相关数据。这样做虽然能极大的提高效 率，但也会造成一定的问题。比如说，开发者将不得不在灵活性上受到限制。 1 0 中山大学2 0 0 4 硕士论文 x m l 技术在网络教育资源整台中的应用研究 1 2 元数据 1 2 1 元数据基础知识 元数据是用于描述学习资源、数据对象、学习技术系统构件特性的结构化数 据科，简单的说就是“关于数据的数据”或者“关于数据的结构数据”。元数据 是与对象相联系的数据，潜在用户可以籍此数据减少对对象的存在或特征方面的 全面高级知识的依赖。例如：书的文本就是书的数据，而书名、作者、版权数据 都是书的元数据。元数据并不一定就是用来检索的，也可用于内部的管理，如图 书馆系统可以为书定义被借次数这个元数据，以了解书的被借阅情况，确定是否 要增加副本数。 元数据在信息得到广泛应用，其主要原因和表现是： 1 元数据描述的是一种有关数据内容的机制，它的正确执行，提供给用户表 现机构底层数据的一个通用和集成的视图册。 2 元数据是专门用来描述数据的特征和属性的。它能用来支持电子资源的定 位，发现，评估，选择等哪。 3 元数据为各种形态的数字化信息单元和资源集合提供规范、普遍的描述方 法和检索工具； 4 元数据为分布的、由多种数字化资源有机构成的信息体系( 如数字图书 馆) 提供整合的工具与纽带。 5 面对容量巨大、无法进行人工管理的信息资源，一般采用元数据 ( m e t a d a t a ) 来描述。 6 元数据规范提供了一个定义元素的结构，它可以根据元素的使用和表现要 求来对资源提供描述和分类，使得寻找和使用资源的过程更有效嘲。 中山大学2 0 0 4 硕士论文 x m l 技术在网络教育资源整合中的应用研究 1 2 2 元数据编码 元数据编码语言指对元数据元素和结构进行定义和描述的具体语法和语义 规则，通常称为定义描述语言( d d l ) 。在元数据发展初期人们常使用自定义的 记录语言或数据库记录结构，但是随着元数据格式的增多和互操作的要求，人们 开始采用一些标准化的d d l 来描述元数据，例如s g m l 和x m l ，其中x m l 最 具有潜力。在都柏林核心中，表达都柏林核心元素描述性信息主要用x m l 语言 格式。 1 2 3 元数据应用 1 元数据在企业信息交互中的应用 企业使用元数据来管理数据资源由来已久。为了支持具有b 2 b 和b 2 c 交 互作用的企业门户口1 ，企业必须将分散在各系统中的信息集成在一起并使信息随 时处于可用状态，使用元数据技可使企业在各种不同的信息系统之间建立联系， 而忽视这两种系统之间的固有区别。 2 元数据在网络教育资源管理中的应用 由于教育资源的复杂性和多样性1 1 q ，使得人们对它的理解各不相同，会出 现大量不同层次、不同属性的教育资源，因而不易于管理和利用。为了更有效地 建设好各级各类教育资源库，达到资源基本属性结构的一致性，以实现资源在区 域内的广泛共享，并为学习者或教育者等对教育资源的查找、评估、获取和使用 能获得最大效率而提供支持。因此各国的教育领域的专家都在开始使用元数据去 解决此类问题，并制订了描述网络教育资源的相关元数据标准。通过规范的元数 据标准，使在学校、企业、其他机构和个人的教学资源中使用元数据的用户提供 一套资源编目准则，以使读者能快速、有效地在国家基础教育资源库及门户网站 中检索到所需的教学资源，广泛地实现资源共享。 1 2 中山大学2 0 0 4 硕士论文x m l 技术在网络教育资源整中的应用研究 1 3 网络教育资源相关标准 1 3 1 唾终教育资源标准概述 由予教育信怠资源建设其有蛾域广泛褴、技术复杂褴和文化多样性等特点， 使褥大量的教育信息资源娥以共享m l ，不鄹的教育系统也难以互檬沟逯。解决这 个问题的关键在予救育信息标准化。目前，国际上较有影响的描述教育信感资源 的惩数据奎要有i e e el o m ( 学 - 3 对象元数据) 、潞e d u c a t i o n ( 攥接林挟教 育元数据) 、i m s ( 教学管理系统元数据) 簿。 我重簌蠲1 颦嚣始舞魂7 教窍癌塞纯技术糠漤磷究瑗嚣，簸藏了孛溺教育 信息化技术标准委员会( c e l t s c ) 嗍。该项目以实现资源基享、支持系缆互操 作、傈簿两络教育糇务震豢淹昏酥，逶过载踪蓍舔标准研究工雩# 和簪l 避相关嚣舔 标准，并根据我国教育的实际情况修订与创建各项标准，最终形成“中国教育信 息化技术橼准体系”( c e 盯s ) 。该体系愈括：学习：对蒙冗羧据( c e l t 8 - 3 ) 、 教育资源建设技术规范( c e h s 4 1 ) 和基础教育教学资源元数撼艘范 ( c e s 4 2 ) 。教育资源建设技术规范是对学习对魏元数据与具体应用 领域络会懿产物，它瑟囱资源建设镁壤( 瓤揍基霭l l 数弯、嚣等教鸯、职韭教弯襄 培训等领域) 。 嚣蔫我藿熬教育资源建设搜零魏范( c e l 艄 ) 较藏熬，蔽嗣范澍较广， 因此本论文将选用该标准去研究我匿教育领域中的网络教育资源整合问题，并应 震该元数攒资添标准规范去转换分布的教帮资深蓐中豹资源信惠，扶雨使藏合静 教宵资源按照教商资源建设技术规范的元数据标准去进行描述，以便从根本 上缩决网络教育资源的快速查询和真正的实现有意义的资源共享。 t 3 中山大学2 0 0 4 硕士论文 x m l 技术在网络教育赍源整合中的应用研究 1 3 2 教育资源建设技术规范介绍 为避免教育资源建设属性标注混乱的现状，教育部组织专门的研究小组起 草制订了教育资源建设技术规范，指导我国教育资源建设的技术规范。现在 已推出正式版本c d l 0 。 教育资源建设技术规范的基本结构如图所示，共包括以下三个部分： 图i 1 教育资源建设技术规范的基本结构图 必需数据元素( l o m 核心集) 与学习对象元数据规范中的必需数据元素一致，它是任何类型的资源都必须 具备的属性标注。开发者应严格遵循。 可选数据元素( 通用可选集) 与教育资源密切相关、并对各类教育资源都适用的属性集合，可根据用户需 求和开发者自身的工作过程作为参考属性有选择的使用。 扩展数据元素( 分类扩展集) 根据每类资源各自的特点，制定了与某类资源技术或教学等特征密切相关的 属性；并补充了一些基本的、必要的特殊资源分类属性。 1 4 中山大学2 0 0 4 硕士论文 x m l 技术在网络教育资源整合中的应用研究 第二章基于x m l 的网络教育资源整合方案 2 1 我国网络教育资源现况 2 1 1 网络教育资源的种类 网络教学资源主要包括以下九类n 吣： 1 媒体素材：媒体素材是传播教学信息的基本材料单元，可分为五大类： 文本类素材、图形( 图像) 类素材、音频类素材、视频类素材、动画类 素材。 2 题库：题库是按照一定的教育测量理论，在计算机系统中实现的某个学 科题目的集合，是在数学模型基础上建立的教育测量工具。 3 试卷素材：各个学科有典型意义的试卷集合。 4 课件与网络课件：课件与网络课件是对一个或几个知识点实施相对完整 教学的用于教育、教学的软件。 5 案例：案例是指有现实指导意义和教学意义豹代表性的事件或现象。 6 文献资料：文献资料是指有关教育方面的政镱、法规、条例、规章制度， 对重大事件的记录、重要文章、书籍等。 7 常见问题解答：常见问题解答是针对某一具体领域最常出现的问题给出 全面的解答。 8 资源目录索引：列出某一领域中相关的网络资源地址链接和非网络资源 的索引。 9 网络课程：网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教 学活动的总和。 中山大学2 0 0 4 硕士论文 x m l 技术在网络教育资源整合中的应用研究 2 1 2 网络教育资源结构与分布特点 从本质上看，目前我国的网络教育资源的特点可归结于两个方面旧，之一在 于网络信息资源的分布性，海量级的分布资源造成了资源结构水平的低下，为资 源的检索和利用带来不便。虽然网络信息资源从局部看可能是良构的 ( w e l l - s t r u c t r e d ) ，但从总体上看却是无序和劣构的( i l l - s t r u c t u r e d ) ，因为它 们散布在i n t e r n e t 的数百万台服务器中，缺乏统一的分类和编码约定。之二在 于信息资源的异种性( h e t e r o g e n e l t y ) ，异种信息指的是那些在媒体格式或平台 环境等方面属于不同种类的信息资源，例如图片与视频，试题与教案，w i n d o w s 平台资源与m a c i n t o s h 平台资源等。信息的异构多样性带来了资源沟通互接上 的困难。根据“结构化”和“种类性”两个维度的考虑，我创建了一个关于网络 教育信息资源的两维分类模型，如下图示。 图2 1 网络教育资源结构形态分类图示 如上图可以看出：在结构化维度有“良构一劣构”之分，意指教学资源内容 组织的优劣，包括完整性，有序性、稳定性、粒度大小等因素；在种类性维度上 有同种资源和异种资源之分，是指教学资源载体构造与存储运行特性上的差异， 包括资源类别、运行平台、操作系统、数据库系统、数据格式等因素。因此，网 络教育资源( 包括网络教育资源) 可分为四大类： 1 “同种一劣构”型( 区间i ) ：资源格式一致并具有良好组织结构，且运 行与同种同构环境( 同类平台、数据库系统、数据库格式等) 之中的资源系列， 1 6 中山大学2 0 0 4 硕士论文x m l 技术在网络教育资源整台中的应用研究 这些资源常被组织为一个领域特定的数据库。 2 “同种一良构”型( 区间) ：指那些以离散片段的形式在于网络之上， 但运行于同种同构环境( 同类平台、数据库系统、数据库格式等) 之中的资源。 3 “异种一良构”型( 区间) ：指那些内容结构完整，但运行于各个异种 异构环境( 不同平台、数据库系统、数据库格式等) 之间的各类资源。 4 “异种一劣构”型( 区间) ：指那些不但内容结构离散片段，而且还运 行于各个异种异构环境( 不同平台、数据库系统、数据库格式等) 之间的各类资 源。 2 1 3 目前网络教育资源不足形成原因 1 网络教育资源开发的成本和技术限制 由于开发网络教育资源的成本较高，同时开发教育资源的技术限制。目前， 大多数学校无实力自建资源库嗍，学校获取教育资源的最佳途径是购买。受上级 主管部门政策制约及学校经费的限制，学校独立选择资源库产品的自由度不大， 而且资源库产品的政府地方保护主义严重，因此可以利用的资源有限。 2 网络教育资源开发没有遵循统一的资源开发规范 由于初期一些客观条件限制，我国还没有统一的资源建设规范可遵循，就导 致资源库管理系统的设计开发处于一种自发无序状态，造成资源管理的低水平重 复建设。很显然，这些资源不能直接共享；目前，虽然我国已经制定了网络教育 资源开发与管理的相关标准，但是由于企业在资源内容、管理平台、技术标准、 资源应用等方面的认识依然处于混沌状态，而且多数企业没有长远的资源体系建 设规划。从标准来讲，资源库产品中标准化建设不够，产品品种单一，没有照顾 不同用户的不同需求，因此也决定了教育资源共享的困难性。 3 缺乏有效网络教育资源共享机制 在资源共建共享活动中，由于资源建设的奖励机制还未健全，教学质量好的 学校不愿上传资源共享”q ；同时国家公布的资源建设标准实际实施起来还有很大 1 7 中山大学2 0 0 4 硕士论文x m l 拽术在网络教育资源撼台中的应用研究 的难度，暇域性的资源共建共享农很大程度上仍处于一种随意和獗序的状态。 4 资源分布广泛，搜索不方便 网络髂怠资源豹分蠢羧瞪，海藿缀静势蠢炎澈造残7 资源结稳窳孚垂孽低下， 并为资源的检索和利用带来不便，虽然网络信息资源从局部着可能是随构的 ( w e l l - s t r u c t r e d ) ，毽跌葱俸上瓣却是无净和劣梅静( i l l s t r u c t u r e d ) ，阑为它 们散布在i n t e r n e t 的数露万台服务器中，缺乏统一的分类和编码约定。 s 。异穗网缨教育淡源不黢童接共攀 由于网络教育资源制作方法和技术不统一；脊的用多媒体著作工具开发、有 黪选趸编程夔方法、毒熬傻罚薅焚割髂谦俸，圭j 琏：覆裁终藏熬教学炎源运露臻境 各异，对客户机器有特定隳求，有的容量太大达到几百兆，从而遗成交换困难， 不耱塞接共享。 6 目前潮络教育资源缺麓有效静管理 由于网络教育瓷源分布广，而且没有遵循统一的资源标准开发，资源系统之 间的数据接口规范不关联，因此造成资源无法有效的管避，造成了资源共享的困 娥。 2 。2 隧络教育资澡整会戆理论意义 1 通过网络教育资源的整台，极大的方便资源的使用者通过统一的资源门 户去快速瓣发瑗分毒在各缝毂蜜源痒孛豹瓷源，扶嚣键迸瓣终教窘嶷源熬共享与 羹用，达到解决目前网络教育资源严重不足的难题。 2 通过阿络教育资源整合，使教育资源从开发、到被发现、被利用形成一 个资源发展的良饿循环，麓充分调动广丈教师参与建设资源的积极性，加快两络 教育资源建设的步伐，形成一个资源建设岛资源眷效利用的互动的局藤，从两为 我国找到一种合瑷的发展教育资源建设的有效机制。 1 8 中山大学2 0 0 4 硕士论文 x i v i l 技术在网络教育资源整舍中的应用研究 3 通过网络教育资源的整合，能最大限度地发挥教育教学资源的利用率， 有利于促进教育资源的有效分配，满足教育资源巨大的需求和相对短缺的教育资 源之间的矛盾，促进我国网络教育的快速发展。 4 由于网络教育的特殊性，在弼络教学中，仅靠一所名校提供的教学资源 很难满足全园各地不同学校、不同学生的需要。通过网络教育资源的整合，使现 有的网络教育资源得到充分利用，为网络教育的学生和老师提供更丰富、更优秀 的教育资源，发挥网络教育自身的优势，从而达到提高我国网络教育质量的目的。 5 由于我国早期没有制定网络教育的技术标准。使得各个网络教育系统的 资源自成体系，通过该方案，将各地分布的教育资源统一采用网络教育资源建 设技术规范的标准进行管理，无疑必将间接的促进我国网络教育资源建设标准 化工作。 6 由于本文提出的网络教育资源整合方案，充分的考虑了目前分布存储于 各个学校或区域内资源站点的资源的特点，保持原有教育资源管理系统的基本功 能不便的前提下，通过在原系统中增加新的功能模块，来实现了教育资源信息的 集中管理、分布存储的教育资源建设模式，使分布的资源库之间，形成一个区域 性的互联、互动、信息交流、资源共享和远程教育的基础框架，从而解决教育资 源集中管理和分布存储的两难问题。 2 3 国内外网络教育资源整合研究现况 2 3 1 国外教育资源整合研究现况 实施应用项目推进信息资源标准化建设旧，进而实现信息资源的网上共享与 互换是国际上的通常做法。目前柏林核心元数据标准己实施了6 0 个应用项目， 其中较为著名的是美国教育部的g e m ( g a t e w a yt oe d u c a t i o n a lm a t e r i a l s ) m 项目和澳大刹亚教育网络e d n a ( e d u c a t i o nn e t w o r ka u s t r a l i a ) 项目。 1 9 中山大学2 0 0 4 硕士论文x m l 技术在网络教育资源整合中的应用研究 2 3 1 1美国资源门户概述n 研 g e m 集团作为全美第一个使用的组织，建立了适应于中小学教育的信息资源 元数据标准，在g e m 规范的框架下，美国建立了面向广大教师的著名的教育门户 网站g a t e w a y ，至2 0 0 1 年1 1 月，g a t e w a y 网站通过索引方式联结了4 2 5 个单位的 2 3 6 5 4 个资源记录，其中有著名的美国教育部a s k e r i c 、探索者频道等，g a t e w a y 网站2 0 0 1 年1 至9 月访问者达1 ，3 6 0 ，8 3 5 人次，点击数达1 l ，7 3 6 ，9 2 0 次， 成功地实现了网上教育资源的广泛共享。 美国资源门户实现技术n 哪 ( 1 ) 对相应的教育资源生成元数据记录 利用g e m c a t _ g 跚元数据编居软件，对相应的教育资源生成基于g e m 元数据标准的元数据记录，这些元数据记录对网络资源进行描述和定位，就像图 书馆中的目录卡片。所形成的元数据有两种形式，一种嵌在资源之中，另一种可 以把元数据记录存为单独的文件。 ( 2 ) 收集特定资源站点上所有资源的元数据 元数据嵌入资源或存为单独文档后，运行h a r v e s t 程序，该程序负责收 集特定站点上所有资源的元数据，形成本地站点索引，并将其汇编后加入门牌号 户目录列表。美国教育资源门户的设计原理的亮点在于，h a r v e s t 并没有将原来 分散的教育资源完整地复制到门户网站g a t e w a y ，而只是向其添加了一份元数据 记录的拷贝。h a r v e s t 将所有g e m 的记录收集汇编后，构成了整个教育资源门户 的基础。 ( 3 ) 利用资源门户管理资源 利用b r o w s e b u i l d e r 工具的编辑和整理元数据，构建了一个巨大的描述 教育资源的元数据记录库。在此基础上，建立了一个教育资源门户网站 ( w w w t h e g a t e w a y o r g ) ，让教师和学生能够高效而准确地获得这些资源信息。 中山大学2 0 0 4 硕士论文x m l 技术在网络教育资源整合中的应用研究 2 3 1 2 澳洲资源整合概述【1 6 l e d n a 是澳大利亚所有教育和训练部门之间合作的计划，e d n a 制定了适应澳 大利亚教育的元数据标准，在此基础上e d n a 开发了元数据编辑工具e d n at o o l s e t ，创建了覆盖全澳大利弧教育的门户网站o a e d n a o n l i n e ( h t t p ：w 删e d n a e d u a u i n d e x h t m l ) 。e d n ao n l i n e 建立了一套完整的学科 课程资源索引两级目录，第一级是各级各类教育和培训目录，第二级是学科课程 目录。目前e d n a 正准备在都柏林核心元数据标准框架下与美国g 酬门户网站实 现资源共享和互换。 2 - 3 2国内教育资源整合研究现况 2 8 2 1k 12 资源库n e t 的资源整合方案3 l k 1 2 资源库n e t 是借用微软n e t 概念而产生的，其目的就是最终构建一个 基于i n t e r n e t 、以k 1 2 网站为核心的全国性资源网络，并具备资源建设( 包括 资源上传、资源审核、资源交流等子功能) 和资源使用( 包括资源浏览、资源检 索等子功能) 两大功能。目前k 1 2 教育网上的免费资源已经远远超过了任何一个 教育网站的资源内容，有1 万6 千多个课件，3 万2 千多篇论文，9 千多篇教案， 1 万多套试题以及大量素材等。 该方案的资源整合实现技术 ( 1 ) 通过遍布各地的k 1 2 资源平台( 建库王) ，教师可以自行上传资源，再 由建库王在连入资源库n e t 的所有服务器中实现资源的交换，这样就可以集中 全国教师的力量，解决资源建设问题。 ( 2 ) 它将以k 1 2 为中心服务器，提供资源库n e t 服务器登记与认证、资源 索引生成的对外同步、用户认证平台、基础管理平台的功能，以连接到i n t e r n e t 的各省、市、县资源库及建库王平台为二级、三级服务器。 中山大学2 0 0 4 硕士论文 x m l 技术在网络教育蛊源整合中的应用研究 ( 3 ) 建库王除了具有网络中心的功能，还可以在一台服务器的建库王中很方 便地设立与其他建库王的数据交换，从而实现资源共享功能。 2 3 2 2 福建省泉州市资源建设方案【1 3 1 福建省泉州市在资源分布式建设与应用方面的实践尝试很值得一提。泉州 市在购买常备资源的基础上，通过采用资源建设的激励机制，鼓励全市教育工作 者参与教育资源的开发工作，然后市属各校通过资源共建平台将学校的优秀资源 分类上传到教委信息中心的服务器上，信息中心通过筛选后将上传的资源进行分 类整理，最终建成有地方特色的教育资源库，实现教育资源的集中管理。 2 4 基于x m l 的网络教育教育资源整合方案提出背景 对于网络教育资源整合，在本文2 3 节国内外网络教育资源整合的研究现况 中，概括的介绍了国际和国内先进的资源整合经验。美国的资源整合方案通过采 用利用g e m c a t ，对相应的教育资源生成基于g e m 元数据标准的元数据记录，然 后运行h a r v e s t 程序，收集特定站点上所有资源的元数据，最后利用 b r o w s e b u i l d e r 工具的编辑和整理元数据，构建教育资源门户。因为美国的网络 教育起步较早，教育资源建设比我国规范，很显然这种方案在我国难以实现。在 福建省泉州市资源建设方案中，通过资源的集中管理实现资源整合，但是由于资 源的集中存储，集中使用时，必然会出现资源中心的拥塞瓶颈，从而导致资源的 可用性不高。在k 1 2 资源库n e t 的资源整合方案中，通过k 1 2 为中心服务器与 遍布各地的k 1 2 资源平台互连，形成一个资源信息集中管理，资源分布存储的资 源整合方案。由于该方案从中心服务器到各地的k 1 2 资源平台都是全部是新开发 的，因此资源整合代价高和资源信息全部重新录入等工作复杂，在目前教育体制 下，可应用范围有限。 本文从中国网络教育资源的特点和我国网络教育资源建设的实际出发，借鉴 国内外网络教育资源整合的经验，应用x h l 在信息描述、信息交换等方面的优 势，与最新的网络教育资源标准，通过在现有的资源管理系统中增加代理模块， 中山大学2 0 0 4 硕士论文x m l 技术在网络教育瓷源整合中的应用研究 与资源整合服务器瓦连，形成一个激育资源整合框架，来完成网络教育资源整合。 逶过该资澈整金穷案，使瑗骞貔努囊资源黪露教蠢资源整会中心秀援互迤，形成 一个资源信息集约式管理岛资源分布式存储的网络教育资源建设模式，在低成本 煞蒸硪主遮褒资涎建设、瓷源共事与资滚疲霜静簸佳解决方案。 2 s 基予) 瀚l 的网络教育资源整合思想 本文从网络教育资源分布特点出发，通过分析网络教育资源的现况，威用最 新豹x m l 技术和弼络教鬻资源标准去磷究弼络教育资源藏会孛静淹趣，并提出 了一个网络激育资源整合框架( 脒球) 。谯该e r i f 下，邋过分布的应用程序代 理，提取分布的教宵资源瘁中资源的资源储怠，并将此信息转换为符合教育资 源建设规藏中教霄资源元数握标准，然后将转换嚣的资源元数据傣惠进移处理， 生成基于x m l 的数据交换格式( d ) 的报文，并将此报文通过网络传输到整 合服务器，实瑷砖耀终教蠢瓷源镲悫戆整食。然嚣痤用躲谈管理窝餐戆代壤等技 术，将获取的网络教育资源信息，进行组织协调，来建构一个网络教育资源整合 弱户，使资源魏谴媚者逶蕊统一戆资滚门户，抉速发襞分农在各遮瓣资源寒中戆 资源，从而促进网络教育资源的共亭与重用。最终达到解决目前网络教育资源不 慧懿难题。 2 6 基予m l 的网络教育资源整合方案的创新之处 本文从我国网络教育资源建设的实际出发，通过仔细分析我国目前喇络教育 资源分布的特点，借鉴国内外两络教育资源整合的经验，艨用x m l 在信息描述、 信息交换、结构化特点和所提供的结构验证等方联的优势，去研究鼹终教育资源 整食中的闻题，该方案的创新之处主要体现在： l 。该方案充分的考虑了基藏努毒存搪予套令学校或嚣域内资源站轰巾资源 的特点，在保持原柯教育资源管理系统的熬本功能不便的前提下，通过在原系统 孛增麓囊瓣筏毽葫辘模块帮资源整含溅务器连接，完残教蠢资源傣悫静整会，稽 对于其他的教育资源整合方案，资源整合方便、撼合成本投资较少。 中山大学2 0 0 4 硕士论文 x m l 技术在网络教育资源整台中的应用研究 2 方案中采用基于x m l 的数据交换格式( d x f ) 来完成信息的传输，由于x m l 是一个格式独立、与平台和应用程序无关的语言，因而d x f 就是一种与平台无关、 与应用程序无关的数据交换格式，每个应用程序都能维护自己的格式，它只要把 数据变成d x f 就可以完成信息的交换。 3 该方案是借鉴国内外的资源整合先进经验，提出一个资源整合框架实现 资源集中管理与分布存储的模式，在一定程度上解决了目前我